JP5159287B2 - Image shake correction apparatus, imaging apparatus, and image shake correction apparatus control method - Google Patents

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Description

本発明は、像振れ補正を行う像振れ補正装置、該像振れ補正装置を具備する撮像装置および像振れ補正装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an image shake correction apparatus that performs image shake correction, an imaging apparatus including the image shake correction apparatus, and a control method for the image shake correction apparatus .

近年、撮像装置の振れを光学的に補正する像振れ補正装置を備え、高画質撮影が可能な撮像装置への要求が高まっている。像振れ補正装置には、ジャイロセンサなどの振れ検出手段からの信号に応じて、補正手段である補正レンズまたは撮像素子を変位させ、結像面での像振れを抑えるものがある。特許文献1では、ステップモータを駆動源として像振れ補正を行う撮像装置が示されている。
特開2006−129597号公報
In recent years, there has been an increasing demand for an image pickup apparatus that includes an image shake correction apparatus that optically corrects the shake of the image pickup apparatus and that can perform high-quality shooting. Some image blur correction apparatuses displace a correction lens or an image sensor serving as a correction unit in accordance with a signal from a shake detection unit such as a gyro sensor to suppress image blur on an imaging plane. Patent Document 1 discloses an imaging apparatus that performs image blur correction using a step motor as a drive source.
Japanese Patent Laid-Open No. 2006-129597

撮像装置に生じる振れには、振れ量が大きく、速度の速い振れや、振れ量が小さく、周波数が高い振れなど、様々な速度成分を含む振れが存在する。このような振れに対し、該振れに起因する像振れの補正を行うためには、補正レンズまたは撮像素子を速い速度で、かつ、精度高く駆動することが求められる。   The shake generated in the imaging apparatus includes shakes including various speed components, such as a shake with a large shake amount and a fast speed and a shake amount with a small shake amount and a high frequency. In order to correct the image blur caused by the shake against such a shake, it is required to drive the correction lens or the image pickup device at a high speed and with high accuracy.

特許文献1では、ステップモータの脱調を防ぐため、駆動パルスの時間間隔、または、所定サンプリング時間内の駆動パルス数に制限を加え、モータの最高速度を規制している。   In Patent Document 1, in order to prevent step-out of the step motor, the maximum speed of the motor is regulated by limiting the drive pulse time interval or the number of drive pulses within a predetermined sampling time.

また、伝達機構の減速比によって、補正レンズまたは撮像素子の最高速度と、ステップモータの1パルスに相当する最小位置決め分解能が決定される。そのため、速い振れに追従するように減速比を小さくし、補正レンズまたは撮像素子の最高速度を速く設定した場合は、最小位置決め分解能が粗くなり、像補正精度が低くなる。また、像補正精度を高めるために減速比を大きくし、最小位置決め分解能を細かく設定した場合は、補正レンズまたは撮像素子の最高速度が遅くなり、速い振れに追従できない。従って、様々な速度成分を含む振れに対して像振れ補正を行う場合、十分な像振れ補正精度を保てない虞がある。   Further, the maximum speed of the correction lens or the image sensor and the minimum positioning resolution corresponding to one pulse of the step motor are determined by the reduction ratio of the transmission mechanism. Therefore, when the reduction ratio is reduced so as to follow fast shake and the maximum speed of the correction lens or the image sensor is set high, the minimum positioning resolution becomes coarse and the image correction accuracy decreases. In addition, when the reduction ratio is increased to increase the image correction accuracy and the minimum positioning resolution is set finely, the maximum speed of the correction lens or the image sensor is slowed down and cannot follow fast shake. Accordingly, when image blur correction is performed for shakes including various velocity components, there is a possibility that sufficient image blur correction accuracy cannot be maintained.

(発明の目的)
本発明の目的は、様々な速度成分を含む振れに対して、高精度な振れ補正を可能にする像振れ補正装置撮像装置および像振れ補正装置の制御方法を提供しようとするものである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an image shake correction apparatus , an imaging apparatus, and an image shake correction apparatus control method that enable highly accurate shake correction for shakes including various velocity components.

上記目的を達成するために、本発明の像振れ補正装置は、振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて、前記振れに起因する像振れを補正するために補正手段を移動させる駆動信号を生成する制御手段と、前記補正手段を移動させるためのモータと、前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記ロータ位置検出手段の出力に応じて前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第1駆動手段と、決められた時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第2駆動手段と、前記第1駆動手段と前記第2駆動手段を切り換える切換手段とを有し、前記切換手段が、前記振れ検出手段からの振れ速度信号が予め定められたしきい値より大きい値を示す場合は、前記第1駆動手段を選択し、そうでない場合は前記第2駆動手段を選択することを特徴とするものである。 To achieve the above object, an image shake correction apparatus according to the present invention includes a shake detection unit that detects a shake, and a correction unit that corrects the image shake caused by the shake based on an output of the shake detection unit. A control means for generating a drive signal for moving the motor, a motor for moving the correction means, a rotor position detection means for detecting the rotor position of the motor, and an output of the motor according to the output of the rotor position detection means First driving means for switching the energization state of the coil, second driving means for switching the energization state of the coil of the motor in accordance with a predetermined time interval, and switching means for switching between the first driving means and the second driving means has the door, said switching means, indicating greater than a threshold value fluctuation rate signal is determined in advance from the shake detection unit selects said first driving means Otherwise it is characterized in that to select the second driving means.

同じく上記目的を達成するために、本発明の上記像振れ補正装置を具備する撮像装置とするものである。   Similarly, in order to achieve the above object, an imaging apparatus provided with the image blur correction apparatus of the present invention is provided.

本発明によれば、様々な速度成分を含む振れに対して、高精度な像振れ補正を可能にする像振れ補正装置または撮像装置を提供できるものである。   According to the present invention, it is possible to provide an image shake correction apparatus or an imaging apparatus that enables highly accurate image shake correction with respect to shake including various velocity components.

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1および2に示す通りである。   The best mode for carrying out the present invention is as shown in Examples 1 and 2 below.

図1は、本発明の実施例1に係る、像振れ補正装置の回路構成を示す図である。図1において、101はジャイロセンサであり、撮像装置に発生した振れを検出して、振れ角速度信号を出力する。102は制御部であり、ジャイロセンサ101からの振れ角速度信号から像振れ補正に必要な後述するモータ106の駆動条件を算出し、駆動信号を出力する。駆動信号は、駆動パルス数または駆動パルス間隔(駆動周波数)とモータ回転方向からなる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an image blur correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a gyro sensor, which detects a shake generated in the imaging apparatus and outputs a shake angular velocity signal. A control unit 102 calculates a driving condition of a motor 106 (described later) necessary for image blur correction from a shake angular velocity signal from the gyro sensor 101, and outputs a drive signal. The drive signal is composed of a drive pulse number or drive pulse interval (drive frequency) and a motor rotation direction.

制御部102での制御方法として、速度制御を用いる場合は、振れ角速度信号に所定の係数をかけることで算出される不図示の補正手段の目標速度をもとに、後述するモータ106の駆動速度を求め、該駆動速度に応じた駆動信号を出力する。また、位置制御を用いる場合は、振れ角速度信号に所定の係数をかけた値を積分器により積分することで算出される不図示の補正手段の目標位置をもとに、後述するモータ106の駆動量を求め、該駆動量に応じた駆動信号を出力する。   When speed control is used as a control method in the control unit 102, a driving speed of a motor 106 to be described later is based on a target speed of a correction unit (not shown) calculated by multiplying a deflection angular speed signal by a predetermined coefficient. And a drive signal corresponding to the drive speed is output. When position control is used, driving of a motor 106 described later is performed based on a target position of a correction unit (not shown) calculated by integrating a value obtained by multiplying a shake angular velocity signal by a predetermined coefficient by an integrator. The amount is obtained and a drive signal corresponding to the drive amount is output.

103は切換部であり、ジャイロセンサ101からの振れ角速度信号に応じて、モータ106の駆動に用いるドライバ部(後述)を選択して、駆動信号Aまたは駆動信号Bを出力することで、後述するモータ106の駆動方式を切り換える。駆動信号A、駆動信号Bは、制御部102から出力される駆動信号をもとに、後述のブラシレス駆動ドライバ部104と後述のステップ駆動ドライバ部105の仕様に応じて決定される。   Reference numeral 103 denotes a switching unit, which selects a driver unit (described later) used to drive the motor 106 in accordance with a shake angular velocity signal from the gyro sensor 101 and outputs a driving signal A or a driving signal B, which will be described later. The drive system of the motor 106 is switched. The drive signal A and the drive signal B are determined according to specifications of a brushless drive driver unit 104 (to be described later) and a step drive driver unit 105 (to be described later) based on a drive signal output from the control unit 102.

104はブラシレス駆動ドライバ部であり、切換部103から出力される駆動信号Aに応じて、後述するモータ106を駆動するための駆動パルスを出力する。その際、後述する第1位置センサ107と第2位置センサ108が出力するロータ位置信号に応じて駆動パルスの出力タイミングを制御する。105はステップ駆動ドライバ部であり、切換部103から出力される駆動信号Bに応じて後述するモータ106を駆動するための駆動パルスを出力する。その際、駆動信号Bによって決められた駆動パルス間隔(駆動周波数)に応じて駆動パルスの出力タイミングを制御する。   A brushless drive driver unit 104 outputs a drive pulse for driving a motor 106 to be described later in response to a drive signal A output from the switching unit 103. At that time, the output timing of the drive pulse is controlled in accordance with a rotor position signal output from a first position sensor 107 and a second position sensor 108 described later. A step drive driver unit 105 outputs a drive pulse for driving a motor 106 described later in accordance with a drive signal B output from the switching unit 103. At that time, the output timing of the drive pulse is controlled according to the drive pulse interval (drive frequency) determined by the drive signal B.

106はモータであり、ブラシレス駆動ドライバ部104またはステップ駆動ドライバ部105から出力される駆動パルスによって駆動され、不図示の動力伝達機構を介して不図示の補正手段を変位させ、結像面での像振れを補正する。107は第1位置センサ、108は第2位置センサであり、モータ106のロータ位置信号を出力する。本実施例1において位置センサの種類は限定されず、ホール素子を用いてもよいし、光学センサを用いてもよい。   A motor 106 is driven by a drive pulse output from the brushless drive driver unit 104 or the step drive driver unit 105 and displaces a correction unit (not shown) via a power transmission mechanism (not shown) to Correct image blur. Reference numeral 107 denotes a first position sensor, and reference numeral 108 denotes a second position sensor, which outputs a rotor position signal of the motor 106. In the first embodiment, the type of the position sensor is not limited, and a Hall element may be used or an optical sensor may be used.

図1においては、ジャイロセンサ101とモータ106を1個ずつ用いて一方向の像振れを補正する構成を示すが、複数のジャイロセンサの信号から複数のモータを制御し、複数方向の振れを補正する構成も可能である。   Although FIG. 1 shows a configuration in which one gyro sensor 101 and one motor 106 are used to correct image blur in one direction, a plurality of motors are controlled from signals from a plurality of gyro sensors to correct blur in multiple directions. It is also possible to configure.

本実施例1において、モータ106によって駆動される不図示の補正手段は、補正レンズであってもよいし、撮像素子であってもよい。また、モータ106によって光学系全体を駆動することにより結像面での像振れを補正してもよい。   In the first embodiment, the correction unit (not shown) driven by the motor 106 may be a correction lens or an image sensor. Further, the image blur on the imaging plane may be corrected by driving the entire optical system by the motor 106.

図2は、図1のモータ106と第1位置センサ107、第2位置センサ108の構成を示す斜視図である。なお、説明のために一部の部品を破断して示している。   FIG. 2 is a perspective view showing configurations of the motor 106, the first position sensor 107, and the second position sensor 108 of FIG. For the sake of explanation, some parts are shown broken away.

モータ106は、マグネット201を具備するロータ202、第1コイル203a、第2コイル203b、第1ヨーク204a、第2ヨーク204b、第1位置センサ107および第2位置センサ108を有する。このうち、第1コイル203a、第2コイル203b、第1ヨーク204a、第2ヨーク204b、第1位置センサ107および第2位置センサ108によりステータを構成している。   The motor 106 includes a rotor 202 including a magnet 201, a first coil 203a, a second coil 203b, a first yoke 204a, a second yoke 204b, a first position sensor 107, and a second position sensor 108. Among these, the first coil 203a, the second coil 203b, the first yoke 204a, the second yoke 204b, the first position sensor 107, and the second position sensor 108 constitute a stator.

マグネット201は、外周が多極着磁された円筒形状の永久磁石である。角度位置に対し、径方向の磁力の強さが正弦波状に変化する着磁パターンを有する。ロータ202は、ステータに対して回転可能に支持され、マグネット201と一体に固定されている。第1ヨーク204aは、第1コイル203aに励磁される磁極歯を複数有している。励磁される極を切り換えることで、ロータ202に与えるトルクを変化させることができる。第1位置センサ107、第2位置センサ108は、マグネット201の磁束を検出し、電気角で90°ずつ位相のずれた信号を出力するホール素子である。ここで、マグネット201の極数をnとすると、電気角360°は実際のロータ角度の720/n°に相当する。   The magnet 201 is a cylindrical permanent magnet whose outer periphery is multipolarly magnetized. It has a magnetization pattern in which the strength of the magnetic force in the radial direction changes in a sinusoidal shape with respect to the angular position. The rotor 202 is rotatably supported with respect to the stator and is fixed integrally with the magnet 201. The first yoke 204a has a plurality of magnetic pole teeth that are excited by the first coil 203a. By switching the excited pole, the torque applied to the rotor 202 can be changed. The first position sensor 107 and the second position sensor 108 are Hall elements that detect the magnetic flux of the magnet 201 and output a signal whose phase is shifted by 90 degrees in electrical angle. Here, if the number of poles of the magnet 201 is n, the electrical angle 360 ° corresponds to the actual rotor angle 720 / n °.

モータ106は、ステップ駆動ドライバ部105を用いてステップ駆動を行うことができる。すなわち、ステップ駆動ドライバ部105は、入力された駆動パルス間隔(駆動周波数)と回転方向にしたがって、第1コイル203aと第2コイル203bの通電を順次切り換えることで、ロータ202を所望の速度で回転させることが可能である。また、入力された駆動パルス数にしたがって、ロータ202を所望の角度だけ回転させることが可能である。そのため、制御部102が速度制御方式であっても、位置制御方式であっても、ステップ駆動方式で像振れ補正を行うことができる。   The motor 106 can perform step driving using the step driving driver unit 105. That is, the step drive driver unit 105 rotates the rotor 202 at a desired speed by sequentially switching energization of the first coil 203a and the second coil 203b according to the input drive pulse interval (drive frequency) and the rotation direction. It is possible to make it. Further, it is possible to rotate the rotor 202 by a desired angle in accordance with the input drive pulse number. Therefore, even if the control unit 102 is a speed control method or a position control method, image blur correction can be performed by a step drive method.

ステップ駆動では入力される駆動パルス間隔によって速度制御が可能である。また、低速でも正確な位置決めが可能である。しかしながら、駆動パルス間隔を小さく(駆動周波数を大きく)すると、コイル通電の切り換えに対してロータ202が応答できなくなり、脱調を起こす可能性が高まる。このため、駆動パルス間隔に下限を加えるとともに、実際の負荷に対して所定の安全率を見込む必要があり、高速度での駆動が制限される。   In step drive, speed control is possible by the input drive pulse interval. In addition, accurate positioning is possible even at low speeds. However, if the drive pulse interval is reduced (drive frequency is increased), the rotor 202 cannot respond to switching of coil energization, and the possibility of causing a step-out increases. For this reason, it is necessary to add a lower limit to the drive pulse interval and to allow for a predetermined safety factor with respect to the actual load, which limits driving at a high speed.

モータ106は、上述したステップ駆動に加え、ブラシレス駆動ドライバ部104を用いて、第1位置センサ107と第2位置センサ108の出力する信号により通電タイミングを切り換える、ブラシレス駆動を行うことができる。   In addition to the step drive described above, the motor 106 can perform brushless drive that uses the brushless drive driver unit 104 to switch the energization timing according to signals output from the first position sensor 107 and the second position sensor 108.

図3は、ブラシレス駆動時のセンサ信号処理を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating sensor signal processing during brushless driving.

前述のように、マグネット201の径方向磁力の強さは、電気角に対して凡そ正弦波状になるように着磁しているため、第1位置センサ107からは概略正弦波状の濃い実線で示す位置信号Aが得られる。また、第2位置センサ108は第1位置センサ107に対して電気角で90°の位相をもって配置されるため、第2位置センサ108からは余弦波状の薄い実線で示す位置信号Bが得られる。   As described above, since the strength of the magnet 201 in the radial direction is magnetized so as to be approximately sinusoidal with respect to the electrical angle, the first position sensor 107 shows a substantially solid sinusoidal solid line. A position signal A is obtained. Further, since the second position sensor 108 is arranged with a phase of 90 ° in electrical angle with respect to the first position sensor 107, the second position sensor 108 can obtain a position signal B indicated by a thin solid line in the form of a cosine wave.

これらの位置信号A,Bに対し、進角αを与えた信号が破線で示す進角信号A,Bである。さらに、進角信号A,Bに対して2値化を行った信号が、一点鎖線で示す2値化信号A,Bである。2値化信号Aをもとに第1コイル203aの通電を切り換え、2値化信号Bをもとに第2コイル203bを切り換える。進角αを制御することで、モータ106の特性を変化させることも可能である。   With respect to these position signals A and B, signals given advance angle α are advance signals A and B indicated by broken lines. Further, signals obtained by binarizing the advance signals A and B are binarized signals A and B indicated by alternate long and short dash lines. The energization of the first coil 203a is switched based on the binarized signal A, and the second coil 203b is switched based on the binarized signal B. It is possible to change the characteristics of the motor 106 by controlling the advance angle α.

ブラシレス駆動ドライバ部104は、入力された駆動パルス数と回転方向にしたがって、第1コイル203aと第2コイル203bの通電を、上述した2値化信号A,Bをもとに切り換えることで、ロータ202を所望の角度だけ回転させることが可能である。また、モータ106に与える電流を制御することで、ロータ202を所望の速度で回転させることが可能である。また、所定の時間間隔ごとに駆動パルス数を切り換えれば、ロータ202を所望の速度で回転させることも可能である。すなわち、制御部102が速度制御方式であっても、位置制御方式であっても、ブラシレス駆動方式で像振れ補正を行うことができる。   The brushless drive driver unit 104 switches the energization of the first coil 203a and the second coil 203b based on the above-described binarized signals A and B in accordance with the input drive pulse number and rotation direction, so that the rotor It is possible to rotate 202 by a desired angle. Further, by controlling the current applied to the motor 106, the rotor 202 can be rotated at a desired speed. Further, if the number of driving pulses is switched at predetermined time intervals, the rotor 202 can be rotated at a desired speed. That is, image blur correction can be performed by the brushless drive method regardless of whether the control unit 102 is a speed control method or a position control method.

ブラシレス駆動では、ロータ202の位置を検出しながら通電を切り換えるため、適切な制御を行えば脱調が起こることはない。そのため、ステップ駆動のように駆動速度に制限を加えたり、安全率を見込んだりする必要がない。また、ステップ駆動に対して高速・高効率で駆動することが可能であるため、振れ速度が速い場合でも像振れ補正が可能となる。しかしながら、電流によって速度制御を行った場合は、低速駆動時に電流が低くなり、トルクが低下するため、低速での位置決め精度が低下する。また、ロータ位置を常に検出しながら制御を行う閉ループ制御であるため、開ループ制御であるステップ駆動に対し、制御部102への負荷は大きくなる。   In brushless driving, the energization is switched while detecting the position of the rotor 202, so that no step-out occurs if appropriate control is performed. Therefore, there is no need to limit the driving speed or to anticipate the safety factor as in step driving. In addition, since it is possible to drive with high speed and high efficiency with respect to step driving, it is possible to correct image blur even when the shake speed is high. However, when speed control is performed using current, the current decreases during low-speed driving and the torque decreases, so the positioning accuracy at low speed decreases. In addition, since the closed loop control is performed in which the control is performed while always detecting the rotor position, the load on the control unit 102 is larger than the step drive that is the open loop control.

なお、本実施例1では、ロータマグネットの磁束を磁気センサ(ホール素子)によって検出し、通電タイミングを制御している。しかしながら、ロータ位置を検出する方式に制限を加えるわけではない。ロータの回転にともなって変位する検出用マグネットを配置して検出してもよいし、遮光板やパターン面を光学センサによって読み取ってもよい。また、位置センサがモータと一体に固定されていてもよいし、モータとは別部材に固定されていてもよい。   In the first embodiment, the magnetic flux of the rotor magnet is detected by a magnetic sensor (Hall element), and the energization timing is controlled. However, the method for detecting the rotor position is not limited. A detection magnet that is displaced with the rotation of the rotor may be arranged and detected, or the light shielding plate and the pattern surface may be read by an optical sensor. Further, the position sensor may be fixed integrally with the motor, or may be fixed to a member different from the motor.

次に、本実施例1に係る像振れ補正装置に具備される切換部103での動作について、図4のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the switching unit 103 provided in the image shake correction apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

切り換え動作が開始されると、まずステップS301にて、制御部102から出力された駆動信号を取得する。そして、次のステップS302にて、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ωを取得する。続くステップS303では、振れ角速度の絶対値|ω|と所定のしきい値SH1を比較する。   When the switching operation is started, first, in step S301, the drive signal output from the control unit 102 is acquired. Then, in the next step S302, the shake angular velocity ω from the gyro sensor 101 is acquired. In the subsequent step S303, the absolute value | ω | of the deflection angular velocity is compared with a predetermined threshold value SH1.

上記比較の結果、振れ角速度の絶対値|ω|が予め定められた所定のしきい値SH1を超える場合はステップS304へ進み、ブラシレス駆動ドライバ部104に駆動信号を出力する。また、振れ角速度の絶対値|ω|が所定のしきい値SH1を超えない場合はステップS305へ進み、ステップ駆動ドライバ部105に駆動信号を出力する。すなわち、比較的速度が遅い振れを補正するときは、低速でも正確な位置決めが可能なステップ駆動を用い、比較的速い振れを補正するときには、高速で駆動可能なブラシレス駆動を用いる。   As a result of the comparison, if the absolute value | ω | of the shake angular velocity exceeds a predetermined threshold value SH1, the process proceeds to step S304, and a drive signal is output to the brushless drive driver unit 104. If the absolute value | ω | of the shake angular velocity does not exceed the predetermined threshold value SH1, the process proceeds to step S305, and a drive signal is output to the step drive driver unit 105. That is, when correcting a relatively slow shake, a step drive capable of accurate positioning even at a low speed is used, and when correcting a relatively fast shake, a brushless drive capable of being driven at a high speed is used.

図5は、各駆動方式について振れ角速度と振れ補正性能の関係を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the shake angular velocity and the shake correction performance for each drive method.

図5において、Pminは目標とする補正性能の下限値、ωmaxは目標とする補正可能な振れ角速度の上限値である。STはステップ駆動時の補正性能を示しており、ω1は振れに追従可能な最大角速度である。ω1は、ステップ駆動方式の説明で述べたように、脱調を防ぐために設けられた駆動パルス間隔(駆動周波数)の制限によって決まる。図5の条件において、振れ角速度がω1以下の場合は、十分な補正性能を保っている。しかし、振れ角速度がω1を超えると、振れに対して追従できなくなり、急激に補正性能が下降し、目標角速度のωmaxの手前で目標性能Pminを下回っている。   In FIG. 5, Pmin is a lower limit value of the target correction performance, and ωmax is a target upper limit value of the shake angular velocity that can be corrected. ST indicates the correction performance at the time of step driving, and ω1 is the maximum angular velocity that can follow the shake. As described in the explanation of the step driving method, ω1 is determined by the limitation of the driving pulse interval (driving frequency) provided to prevent the step-out. In the condition of FIG. 5, when the deflection angular velocity is ω1 or less, sufficient correction performance is maintained. However, when the shake angular velocity exceeds ω1, it becomes impossible to follow the shake, the correction performance suddenly decreases, and falls below the target performance Pmin just before ωmax of the target angular velocity.

ST’は、補正域を広くするため、STと比較して減速比を小さくした場合のステップ駆動時の補正性能を示しており、ω1’は振れに追従可能な最大角速度を示している。減速比を小さくしたため、ω1’は目標振れ角速度ωmaxを超えているが、1ステップに対応する最小分解能は粗くなるため、全体の補正性能は低下し、目標性能を下回っている。   ST ′ shows the correction performance at the time of step driving when the reduction ratio is made smaller than ST in order to widen the correction area, and ω1 ′ shows the maximum angular velocity that can follow the shake. Since the reduction ratio is reduced, ω1 ′ exceeds the target shake angular velocity ωmax, but the minimum resolution corresponding to one step becomes rough, so that the overall correction performance is reduced and is lower than the target performance.

BLはブラシレス駆動時の補正性能を示している。減速比はSTの条件と同一であり、高速域で十分な補正性能を示している。しかし、ブラシレス駆動方式の説明で記述したように、低速制御時はモータに与える電流値が低くなるため、トルク低下により十分な位置決め精度が保てず、補正性能が低下してしまう。図5において、ω2を下回ると補正性能が低下し、STに対して補正性能が低くなる。   BL indicates the correction performance at the time of brushless driving. The reduction ratio is the same as the ST condition, and shows sufficient correction performance in the high speed range. However, as described in the description of the brushless driving method, since the current value applied to the motor is low during low speed control, sufficient positioning accuracy cannot be maintained due to torque reduction, and the correction performance deteriorates. In FIG. 5, when it is less than ω2, the correction performance is lowered, and the correction performance is lower than ST.

そのため、本実施例1では、ω1>SH1>ω2となるようなしきい値SH1を設定し、低速ではステップ駆動、高速ではブラシレス駆動を行う。これにより、目標補正域の全域にわたって目標性能を満たすことができる。したがって、本実施例1に係る像振れ補正装置では、様々な速度成分を含む振れに対して、高精度な像振れ補正を行うことができる。特に、補正域(補正周波数域)が広く、高い像振れ補正性能が求められる一眼レフカメラ用の交換レンズに使用される像振れ補正装置に有用である。   Therefore, in the first embodiment, a threshold value SH1 is set so that ω1> SH1> ω2, and step driving is performed at low speed and brushless driving is performed at high speed. Thus, the target performance can be satisfied over the entire target correction area. Therefore, in the image shake correction apparatus according to the first embodiment, it is possible to perform high-precision image shake correction for shakes including various speed components. In particular, the present invention is useful for an image blur correction apparatus that is used in an interchangeable lens for a single-lens reflex camera that requires a wide correction range (correction frequency range) and high image blur correction performance.

なお、上記切換部103が有するしきい値にヒステリシス性を持たせることもできる。図6は、この場合における切換部103の別の動作を示すフローチャートである。   Note that the threshold value of the switching unit 103 can have hysteresis. FIG. 6 is a flowchart showing another operation of the switching unit 103 in this case.

切り換え動作が開始されると、まずステップS401にて、制御部102から出力された駆動信号を取得する。次のステップS402では、ジャイロセンサ101から出力された振れ角度信号ωを取得する。続くステップS403では、切換部103内のメモリに保持された現在の駆動方式を取得する。   When the switching operation is started, first, in step S401, the drive signal output from the control unit 102 is acquired. In the next step S402, the shake angle signal ω output from the gyro sensor 101 is acquired. In a succeeding step S403, the current driving method held in the memory in the switching unit 103 is acquired.

上記取得された現在の駆動方式がステップ駆動方式であった場合はステップS404からステップS405へ進み、振れ角速度の絶対値|ω|と所定のしきい値SH1を比較する。比較の結果、振れ角速度の絶対値|ω|が所定のしきい値SH1を超える場合はステップS406へ進み、ブラシレス駆動ドライバ部104に駆動信号を出力する。また、振れ角速度の絶対値|ω|が所定のしきい値SH1を超えない場合はステップS407へ進み、ステップ駆動ドライバ部105に駆動信号を出力する。その後はステップS411へ進み、切換部103内のメモリに保持された現在の駆動方式を更新して、切り換え動作を終了する。   When the acquired current driving method is the step driving method, the process proceeds from step S404 to step S405, and the absolute value | ω | of the shake angular velocity is compared with a predetermined threshold value SH1. If the absolute value | ω | of the shake angular velocity exceeds the predetermined threshold value SH1 as a result of the comparison, the process proceeds to step S406, and a drive signal is output to the brushless drive driver unit 104. If the absolute value | ω | of the shake angular velocity does not exceed the predetermined threshold value SH1, the process proceeds to step S407, and a drive signal is output to the step drive driver unit 105. Thereafter, the process proceeds to step S411, where the current driving method held in the memory in the switching unit 103 is updated, and the switching operation is terminated.

また、現在の駆動方式がブラシレス駆動方式であった場合はステップS404からステップS408へ進み、振れ角速度の絶対値|ω|と所定のしきい値SH2を比較する。比較の結果、振れ角速度の絶対値|ω|が所定のしきい値SH2を超える場合はステップS409へ進み、ブラシレス駆動ドライバ部104に駆動信号を出力する。また、振れ角速度の絶対値|ω|が所定のしきい値SH2を超えない場合はステップS410へ進み、ステップ駆動ドライバ部105に駆動信号を出力する。その後はステップS411へ進み、切換部103内のメモリに保持された現在の駆動方式を更新して、切り換え動作を終了する。   If the current driving method is the brushless driving method, the process proceeds from step S404 to step S408, and the absolute value | ω | of the deflection angular velocity is compared with a predetermined threshold value SH2. If the absolute value | ω | of the shake angular velocity exceeds the predetermined threshold value SH2 as a result of the comparison, the process proceeds to step S409, and a drive signal is output to the brushless drive driver unit 104. If the absolute value | ω | of the shake angular velocity does not exceed the predetermined threshold value SH2, the process proceeds to step S410, and a drive signal is output to the step drive driver unit 105. Thereafter, the process proceeds to step S411, where the current driving method held in the memory in the switching unit 103 is updated, and the switching operation is terminated.

ここで、ステップ駆動で振れに追従可能な最高角速度をω1、ブラシレス駆動で振れ補正が可能な最低角速度をω2として、しきい値SH1、SH2を
ω1>SH1>SH2>ω2
の範囲で設定する。すなわち、現在の駆動方式によってしきい値を変更することによって、駆動方式の選択にヒステリシス性を持たせ、切り換え動作を安定化し、高精度な像振れ補正を行うことができる。
Here, the maximum angular velocity that can follow the shake by step driving is ω1, the minimum angular velocity that can be corrected by brushless driving is ω2, and the thresholds SH1 and SH2 are set to ω1>SH1>SH2> ω2.
Set within the range. In other words, by changing the threshold value according to the current driving method, it is possible to give hysteresis to selection of the driving method, stabilize the switching operation, and perform highly accurate image blur correction.

上記の実施例1に係る像振れ補正装置は、振れを検出するジャイロセンサ101を有する。さらに、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ωに基づいて、振れに起因する像振れを補正するために光学素子を変位させる駆動信号を生成する制御部102を有する。さらに、光学素子を変位させるためのモータ106のロータ位置を検出する第1位置センサ107、第2センサ108を有する。さらに、上記駆動信号をもとに、第1位置センサ107、第2位置センサ108の出力に応じてモータ106のコイル203a,203bへの通電状態を切り換えるブラシレス駆動ドライバ部104を有する。さらに、上記駆動信号をもとに、決められた時間間隔に従ってモータ106のコイル203a,203bへの通電状態を切り換えるステップ駆動ドライバ部105を有する。さらには、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105を切り換える切換部103を有する。   The image shake correction apparatus according to the first embodiment includes the gyro sensor 101 that detects shake. Further, the control unit 102 generates a drive signal for displacing the optical element in order to correct image blur caused by the shake based on the shake angular velocity ω from the gyro sensor 101. Furthermore, it has the 1st position sensor 107 and the 2nd sensor 108 which detect the rotor position of the motor 106 for displacing an optical element. Further, the brushless drive driver unit 104 switches the energization state of the coils 203a and 203b of the motor 106 in accordance with the outputs of the first position sensor 107 and the second position sensor 108 based on the drive signals. Further, it has a step drive driver unit 105 that switches the energization state to the coils 203a and 203b of the motor 106 in accordance with a determined time interval based on the drive signal. Furthermore, it has the switching part 103 which switches the brushless drive driver part 104 and the step drive driver part 105. FIG.

そして、切換部103が、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ω(詳しくは絶対値|ω|)に応じて、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105を切り換えるようにしている。   The switching unit 103 switches between the brushless drive driver unit 104 and the step drive driver unit 105 in accordance with the shake angular velocity ω (specifically, absolute value | ω |) from the gyro sensor 101.

詳しくは、切換部103は、図4に示すように、振れ角速度ωが予め定められたしきい値SH1より大きい値を示す場合は、ブラシレス駆動ドライバ部104に切り換え、そうでない場合は、ステップ駆動ドライバ部105に切り換えるようにしている。   Specifically, as shown in FIG. 4, the switching unit 103 switches to the brushless drive driver unit 104 when the deflection angular velocity ω is greater than a predetermined threshold value SH1, otherwise it is step driven. Switching to the driver unit 105 is performed.

あるいは、前記しきい値として、第1しきい値であるしきい値SH1と該しきい値SH1より小さい第2しきい値であるしきい値SH2を予め有する。そして、切換部103は、図6に示すように、振れ角速度ωがしきい値SH1より小さい値から該しきい値SH1より大きい値に変化する場合は、ブラシレス駆動ドライバ部104に切り換える。また、振れ角速度ωがしきい値SH2より大きい値から該しきい値SH2より小さい値に変化する場合は、ステップ駆動ドライバ部105に切り換えるようにしている。   Alternatively, the threshold value SH1 which is the first threshold value and the threshold value SH2 which is the second threshold value which is smaller than the threshold value SH1 are previously provided as the threshold value. Then, as shown in FIG. 6, the switching unit 103 switches to the brushless drive driver unit 104 when the deflection angular velocity ω changes from a value smaller than the threshold value SH1 to a value larger than the threshold value SH1. Further, when the deflection angular velocity ω changes from a value larger than the threshold value SH2 to a value smaller than the threshold value SH2, switching to the step drive driver unit 105 is performed.

したがって、様々な速度成分を含む振れに対して、高精度な像振れ補正を可能にする像振れ補正装置および該像振れ補正装置を具備する撮像装置とすることができる。   Therefore, it is possible to provide an image shake correction apparatus that enables highly accurate image shake correction with respect to shakes including various velocity components, and an imaging apparatus including the image shake correction apparatus.

図7は、本発明の実施例2に係る像振れ補正装置の回路構成を示す図であり、実施例1で示した像振れ補正装置と異なる個所について説明を加える。   FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of the image shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention, and a description will be given of points different from the image shake correction apparatus according to the first embodiment.

201は制御部であり、ジャイロセンサ101からの振れ角速度信号から像振れ補正に必要なモータ106の駆動条件を算出し、駆動信号を出力する。駆動信号は、駆動パルス数または駆動パルス間隔(駆動周波数)とモータ回転方向からなる。また、制御部201は、振れ角速度信号から算出した不図示の補正手段の目標位置と補正手段の現在位置との偏差(差分量)を出力する。補正手段の現在位置は、駆動信号の積算値をメモリに保持した値を用いてもよいし、第1位置センサ107と第2位置センサ108の出力を用いて算出してもよい。また、第1位置センサ107と第2位置センサ108とは異なる位置センサを用いて、直接、補正手段の位置を検出してもよい。   A control unit 201 calculates a driving condition of the motor 106 necessary for image blur correction from a shake angular velocity signal from the gyro sensor 101, and outputs a drive signal. The drive signal is composed of a drive pulse number or drive pulse interval (drive frequency) and a motor rotation direction. Further, the control unit 201 outputs a deviation (difference amount) between a target position of a correction unit (not shown) calculated from a shake angular velocity signal and a current position of the correction unit. The current position of the correction means may be a value obtained by holding the integrated value of the drive signal in the memory, or may be calculated using the outputs of the first position sensor 107 and the second position sensor 108. Further, the position of the correction unit may be directly detected using a position sensor different from the first position sensor 107 and the second position sensor 108.

202は切換部であり、ジャイロセンサ101から出力される振れ角速度信号と、制御部201から出力される補正手段の目標位置と現在位置との偏差(差分量)に応じて、モータ106の駆動に用いるドライバ部を選択して駆動信号Aまたは駆動信号Bを出力する。このことで、モータ106の駆動方式を切り換えることになる。駆動信号Aおよび駆動信号Bは、制御部201からの駆動信号をもとに、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105の仕様により決定される。   Reference numeral 202 denotes a switching unit, which drives the motor 106 in accordance with a deflection angular velocity signal output from the gyro sensor 101 and a deviation (difference amount) between the target position of the correction unit output from the control unit 201 and the current position. The driver unit to be used is selected and the drive signal A or drive signal B is output. As a result, the driving method of the motor 106 is switched. The drive signal A and the drive signal B are determined based on the specifications of the brushless drive driver unit 104 and the step drive driver unit 105 based on the drive signal from the control unit 201.

図7に示された他の構成要素に関する説明、モータ106、第1位置センサ107、第2位置センサ108の構成に関する説明、ステップ駆動に関する説明、および、ブラシレス駆動に関する説明は、上記実施例1と同様であるのでその説明は省略する。   The explanation about the other components shown in FIG. 7, the explanation about the configuration of the motor 106, the first position sensor 107, and the second position sensor 108, the explanation about the step driving, and the explanation about the brushless driving are the same as those in the first embodiment. Since it is the same, the description is omitted.

次に、本実施例2に係る像振れ補正装置に具備される切換部202での動作について、図8のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the switching unit 202 provided in the image shake correction apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

切り換え動作が開始されると、まずステップS501にて、制御部201からの駆動信号を取得する。そして、次のステップS502にて、ジャイロセンサ101から出力された振れ角度信号ωを取得する。続くステップS503では、制御部201から出力された補正手段の目標位置と現在位置との偏差dxを取得する。   When the switching operation is started, a drive signal from the control unit 201 is first acquired in step S501. Then, in the next step S502, the shake angle signal ω output from the gyro sensor 101 is acquired. In subsequent step S503, the deviation dx between the target position of the correction means output from the control unit 201 and the current position is acquired.

次のステップS504では、振れ角速度ωと偏差(差分量)dxをパラメータとした関数f(ω,dx)と所定のしきい値SH3を比較する。比較の結果、関数f(ω,dx)がしきい値SH3を超える場合はステップS505へ進み、ブラシレス駆動ドライバ部104に駆動信号を出力する。また、関数f(ω,dx)がしきい値SH3を超えない場合はステップS506へ進み、ステップ駆動ドライバ部105に駆動信号を出力する。   In the next step S504, the function f (ω, dx) using the deflection angular velocity ω and the deviation (difference amount) dx as parameters is compared with a predetermined threshold value SH3. As a result of the comparison, if the function f (ω, dx) exceeds the threshold value SH3, the process proceeds to step S505, and a drive signal is output to the brushless drive driver unit 104. If the function f (ω, dx) does not exceed the threshold value SH3, the process proceeds to step S506, and a drive signal is output to the step drive driver unit 105.

関数f(ω,dx)は、振れ角速度ωが一定であると仮定し、補正手段がステップ駆動方式で追従可能な最高角速度で補正動作を行った場合に、偏差dxが所定の許容値以下となるまでの所要時間を表している。また、しきい値SH3は、許容される追従所要時間に設定する。また、上記実施例1で示したように、しきい値はヒステリシス性を有してもよい。   The function f (ω, dx) assumes that the deflection angular velocity ω is constant, and the deviation dx is less than or equal to a predetermined allowable value when the correction unit performs the correction operation at the maximum angular velocity that can be followed by the step drive method. It shows the required time to become. The threshold value SH3 is set to an allowable follow time. Further, as shown in the first embodiment, the threshold value may have hysteresis.

図9は、ある時刻S0における本実施例2における振れ補正動作の説明図である。ここでは、振れ補正制御を位置制御によって行っているとする。   FIG. 9 is an explanatory diagram of the shake correction operation in the second embodiment at a certain time S0. Here, it is assumed that shake correction control is performed by position control.

時刻S0において、振れ角速度はω0、目標位置と現在位置の偏差はdx0である。S0における振れ角速度ω0がその後も一定であると仮定する。Xobjは目標位置である。   At time S0, the deflection angular velocity is ω0, and the deviation between the target position and the current position is dx0. It is assumed that the deflection angular velocity ω0 at S0 is constant thereafter. Xobj is a target position.

目標位置に対し、ブラシレス駆動方式で像振れ補正動作を行った場合は、モータ106に与えられる電流に応じた角速度ωAでXAに沿って追従動作を行い、時刻SAで目標位置に達する。このとき、目標位置に達するまでの所要時間TAは
TA=|dx0/(ωA−ω0)|
の式で表される。
When the image blur correction operation is performed on the target position by the brushless driving method, the tracking operation is performed along XA at the angular velocity ωA corresponding to the current applied to the motor 106, and the target position is reached at time SA. At this time, the required time TA to reach the target position is TA = | dx0 / (ωA−ω0) |
It is expressed by the following formula.

また、目標位置に対し、ステップ駆動方式で補正動作を行った場合は、ステップ駆動ドライバ部105によって規制される最大角速度ωBでXBに沿って追従動作を行い、時刻SBで目標位置に達する。このとき、目標位置に達するまでの所要時間TBは
TB=|dx0/(ωB−ω0)|
の式で表される。
When the correction operation is performed on the target position by the step driving method, the tracking operation is performed along XB at the maximum angular velocity ωB regulated by the step driving driver unit 105, and the target position is reached at time SB. At this time, the required time TB to reach the target position is TB = | dx0 / (ωB−ω0) |
It is expressed by the following formula.

ここで、f(ω,dx)=TBとした場合を考える。この場合、f(ω,dx)>SH3となるため、図8のステップ505により、ブラシレス駆動ドライバ部104に駆動信号が出力され、補正手段がXAに沿って追従動作を行い、像振れ補正が行われる。   Here, consider the case where f (ω, dx) = TB. In this case, since f (ω, dx)> SH3, a drive signal is output to the brushless drive driver unit 104 in step 505 in FIG. 8, and the correction unit performs a follow-up operation along XA to correct image blur. Done.

像振れ補正動作において、追従所要時間TAまたはTBは追従遅れとしてみなされ、長ければ長いほど、像振れ補正精度が低下することになる。例外的にブラシレス駆動方式でも追従不可能なほど速い振れが発生するなどして、目標位置と現在位置の偏差が大きくなってしまった時などは、追従所要時間をできるだけ短くして追従動作に復帰しなければならない。   In the image blur correction operation, the follow-up required time TA or TB is regarded as a follow-up delay, and the longer the follow-up time TA or TB, the lower the image blur correction accuracy. When the deviation between the target position and the current position has become large due to exceptionally high vibration that cannot be followed even with the brushless drive method, the follow-up time is made as short as possible to return to the follow-up operation. Must.

上記の実施例2に係る像振れ補正装置は、振れを検出するジャイロセンサ101を有する。さらに、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ωに基づいて、振れに起因する像振れを補正するために補正手段を変位させる駆動信号を生成する制御部201を有する。さらに、補正手段を変位させるためのモータ106のロータ位置を検出する第1位置センサ107、第2位置センサ108を有する。さらに、上記駆動信号をもとに、第1位置センサ107、第2位置センサ108の出力に応じてモータ106のコイル203a,203bへの通電状態を切り換えるブラシレス駆動ドライバ部104を有する。さらに、上記駆動信号をもとに、決められた時間間隔に従ってモータ106のコイル203a,203bへの通電状態を切り換えるステップ駆動ドライバ部105を有する。さらには、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105を切り換える切換部202を有する。   The image shake correction apparatus according to the second embodiment includes the gyro sensor 101 that detects shake. Further, the control unit 201 generates a drive signal for displacing the correction unit to correct the image blur caused by the shake based on the shake angular velocity ω from the gyro sensor 101. Furthermore, it has the 1st position sensor 107 and the 2nd position sensor 108 which detect the rotor position of the motor 106 for displacing a correction | amendment means. Further, the brushless drive driver unit 104 switches the energization state of the coils 203a and 203b of the motor 106 in accordance with the outputs of the first position sensor 107 and the second position sensor 108 based on the drive signals. Further, it has a step drive driver unit 105 that switches the energization state to the coils 203a and 203b of the motor 106 in accordance with a determined time interval based on the drive signal. Furthermore, it has the switching part 202 which switches the brushless drive driver part 104 and the step drive driver part 105. FIG.

そして、切換部202が、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ω(詳しくは絶対値|ω|)に応じて、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105を切り換えるようにしている。   Then, the switching unit 202 switches between the brushless drive driver unit 104 and the step drive driver unit 105 in accordance with the shake angular velocity ω (specifically, absolute value | ω |) from the gyro sensor 101.

詳しくは、制御部201は、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ωより補正手段の目標位置を算出するとともに補正手段の現在位置を算出し、目標位置と現在位置に基づいて補正手段を目標位置へ変位させるための駆動信号を生成する。また、切換部202は、ジャイロセンサ101からの振れ角速度ωのみでなく、更に、現在位置と目標位置との差分量に応じて、ブラシレス駆動ドライバ部104とステップ駆動ドライバ部105を切り換えるようにしている。なお、補正手段の現在位置は、例えば、駆動信号の積算値をメモリに保持した値を用いたり、第1位置センサ107と第2位置センサ108の出力を用いたりして算出される。   Specifically, the control unit 201 calculates the target position of the correction unit from the shake angular velocity ω from the gyro sensor 101, calculates the current position of the correction unit, and displaces the correction unit to the target position based on the target position and the current position. A drive signal for generating the signal is generated. Further, the switching unit 202 switches between the brushless drive driver unit 104 and the step drive driver unit 105 according to not only the shake angular velocity ω from the gyro sensor 101 but also the difference amount between the current position and the target position. Yes. Note that the current position of the correction means is calculated using, for example, a value obtained by holding the integrated value of the drive signal in the memory or using the outputs of the first position sensor 107 and the second position sensor 108.

あるいは、切換部202は、振れ角速度ωと現在位置と目標位置との差分量から、差分量が予め定められた許容差分量より小さくなるまでの所要時間を算出する。そして、所要時間が予め定められた時間より大きい場合は、ブラシレス駆動ドライバ部104に切り換え、そうでない場合はステップ駆動ドライバ部105に切り換えるようにしている。   Alternatively, the switching unit 202 calculates a required time until the difference amount becomes smaller than a predetermined allowable difference amount from the difference amount between the shake angular velocity ω, the current position, and the target position. If the required time is longer than a predetermined time, the operation is switched to the brushless drive driver unit 104. Otherwise, the operation is switched to the step drive driver unit 105.

このように、本実施例2では、ステップ駆動方式では追従所要時間が許容される値を超える場合に、駆動方式をブラシレス駆動方式に切り換えるようにしている。よって、様々な速度成分を含む振れに対して、高精度な像振れ補正を行うことが可能となる。   As described above, in the second embodiment, when the follow-up required time exceeds the allowable value in the step driving method, the driving method is switched to the brushless driving method. Therefore, it is possible to perform highly accurate image blur correction for shakes including various velocity components.

上記実施例1及び2では、本発明の特徴的な構成を、像振れ補正装置や該像振れ補正装置を具備する撮像装置に適用した場合について説明してきた。しかし、これに限定されるものではなく、モータ駆動装置にも本発明の特徴的な構成を適用できるものである。   In the first and second embodiments, the case where the characteristic configuration of the present invention is applied to an image shake correction apparatus and an image pickup apparatus including the image shake correction apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the characteristic configuration of the present invention can also be applied to a motor drive device.

この場合、モータ駆動装置は、モータと、該モータの目標とする速度信号を出力する目標出力手段(制御部102,201に相当)と、モータのロータ位置を検出する位置センサとを有するものとする。さらには、上記速度信号をもとに、位置センサの出力に応じてモータのコイルへの通電状態を切り換える第1駆動手段と、上記速度信号をもとに、決められた時間間隔に従ってモータのコイルへの通電状態を切り換える第2駆動手段とを有するものとする。さらには、第1駆動手段と第2駆動手段を切り換える切換手段(切換部103,202に相当)とを有するものとする。そして、切換手段が、目標出力手段からの速度信号に応じて、第1駆動手段と第2駆動手段を切り換えるようにする。   In this case, the motor drive device includes a motor, target output means (equivalent to the control units 102 and 201) that outputs a speed signal that is a target of the motor, and a position sensor that detects the rotor position of the motor. To do. Further, the first driving means for switching the energization state of the motor coil in accordance with the output of the position sensor based on the speed signal, and the motor coil in accordance with a predetermined time interval based on the speed signal. And a second driving means for switching the energization state of the power source. Furthermore, it shall have the switching means (equivalent to the switching parts 103 and 202) which switches a 1st drive means and a 2nd drive means. The switching means switches between the first driving means and the second driving means in accordance with the speed signal from the target output means.

上記のような特徴的な構成を持つモータ駆動装置とすることにより、モータの目標となる速度信号に応じた駆動手段の切り換えを行うことができる。換言すれば、一つのモータを、様々な速度に適した駆動手段として用いることが可能なモータ駆動装置を提供可能となる。   By using the motor driving device having the above-described characteristic configuration, it is possible to switch the driving means according to the speed signal that is the target of the motor. In other words, it is possible to provide a motor drive device that can use one motor as drive means suitable for various speeds.

(本発明と実施例の対応)
ジャイロセンサ101が本発明の振れ検出手段に相当する。また、制御部102が、本発明の、振れ検出手段からの出力に基づいて、振れに起因する像振れを補正するために補正手段を移動させる駆動信号を生成する制御手段に相当する。また、制御部102が本発明の目標出力手段に、第1位置センサ107および第2位置センサが本発明のロータ位置検出手段に、モータ106が本発明のモータに、コイル203a,203bが本発明のコイルに、それぞれ相当する。また、ブラシレス駆動ドライバ部104が本発明の第1駆動手段に、ステップ駆動ドライバ部105が本発明の第2駆動手段に、切換部103が本発明の切換手段に、それぞれ相当する。また、補正レンズまたは撮像素子が本発明の補正手段に相当する。
(Correspondence between the present invention and the embodiment)
The gyro sensor 101 corresponds to the shake detection means of the present invention. Further, the control unit 102 corresponds to a control unit that generates a drive signal for moving the correction unit in order to correct the image blur caused by the shake based on the output from the shake detection unit of the present invention. The controller 102 is the target output means of the present invention, the first position sensor 107 and the second position sensor are the rotor position detecting means of the present invention, the motor 106 is the motor of the present invention, and the coils 203a and 203b are the present invention. Correspond to the coils respectively. Further, the brushless driving driver unit 104 corresponds to the first driving unit of the present invention, the step driving driver unit 105 corresponds to the second driving unit of the present invention, and the switching unit 103 corresponds to the switching unit of the present invention. Further, the correction lens or the image sensor corresponds to the correction means of the present invention.

また、振れ角速度信号が本発明の振れ信号に、しきい値SH1が予め定められたしきい値に、それぞれ相当する。また、しきい値SH1が本発明の第1しきい値に、しきい値SH2が第2しきい値に、それぞれ相当する。また、制御部102,201が出力する駆動速度に応じた駆動信号が、本発明の、目標とする速度信号に相当する。   Further, the shake angular velocity signal corresponds to the shake signal of the present invention, and the threshold value SH1 corresponds to a predetermined threshold value. The threshold value SH1 corresponds to the first threshold value of the present invention, and the threshold value SH2 corresponds to the second threshold value. Further, the drive signal corresponding to the drive speed output by the control units 102 and 201 corresponds to the target speed signal of the present invention.

本発明の実施例1に係る像振れ補正装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image shake correction apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1のモータの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the motor of FIG. 図1の像振れ補正装置におけるブラシレス駆動時のセンサ信号処理を示す図である。It is a figure which shows the sensor signal process at the time of brushless drive in the image blurring correction apparatus of FIG. 図1の像振れ補正装置における切換部の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of a switching unit in the image shake correction apparatus of FIG. 1. 図1の像振れ補正装置に係る振れ角速度と振れ補正性能の関係を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a shake angular velocity and a shake correction performance according to the image shake correction apparatus of FIG. 1. 図1の像振れ補正装置における切換部の別の動作を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing another operation of the switching unit in the image shake correction apparatus of FIG. 1. 本発明の実施例2に係る像振れ補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image blur correction apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 図7の像振れ補正装置の像振れ補正動作を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an image blur correction operation of the image blur correction apparatus in FIG. 7. 本発明の実施例2に係る振れ補正動作の説明図である。It is explanatory drawing of the shake correction operation | movement which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 ジャイロセンサ
102 制御部
103 切換部
104 ブラシレス駆動ドライバ部
105 ステップ駆動ドライバ部
106 モータ
107 第1位置センサ
108 第2位置センサ
201 マグネット
202 ロータ
203a,203b コイル
204a,204b ヨーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Gyro sensor 102 Control part 103 Switching part 104 Brushless drive driver part 105 Step drive driver part 106 Motor 107 1st position sensor 108 2nd position sensor 201 Magnet 202 Rotor 203a, 203b Coil 204a, 204b Yoke

Claims (6)

振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の出力に基づいて、前記振れに起因する像振れを補正するために補正手段を移動させる駆動信号を生成する制御手段と、
前記補正手段を移動させるためのモータと、
前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、
前記ロータ位置検出手段の出力に応じて前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第1駆動手段と、
決められた時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第2駆動手段と、
前記第1駆動手段と前記第2駆動手段を切り換える切換手段とを有し、
前記切換手段は、前記振れ検出手段からの振れ速度信号が予め定められたしきい値より大きい値を示す場合は、前記第1駆動手段を選択し、そうでない場合は前記第2駆動手段を選択することを特徴とする像振れ補正装置。
Shake detection means for detecting shake;
Control means for generating a drive signal for moving the correction means to correct image shake caused by the shake based on the output of the shake detection means;
A motor for moving the correction means;
Rotor position detecting means for detecting the rotor position of the motor;
First driving means for switching the energization state of the motor coil in accordance with the output of the rotor position detecting means;
Second driving means for switching the energization state of the motor coil according to a determined time interval;
Switching means for switching between the first driving means and the second driving means;
The switching means selects the first drive means when the shake speed signal from the shake detection means shows a value larger than a predetermined threshold value, and selects the second drive means otherwise. An image blur correction apparatus characterized by:
前記しきい値として、第1しきい値と該第1しきい値より小さい第2しきい値を有し、
前記切換手段は、前記振れ速度信号が、前記第1のしきい値より小さい値から前記第1のしきい値より大きい値に変化する場合は、前記第1駆動手段を選択し前記振れ速度信号が、前記第2のしきい値より大きい値から前記第2のしきい値より小さい値に変化する場合は、前記第2駆動手段を選択することを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。
The threshold value includes a first threshold value and a second threshold value smaller than the first threshold value,
Speed said switching means, said deflection rate signal is, if changed to the first threshold value greater than the said first threshold value smaller than by selecting the first driving means, said deflection 2. The image according to claim 1 , wherein when the signal changes from a value larger than the second threshold value to a value smaller than the second threshold value, the second driving means is selected. Shake correction device.
前記制御手段は、前記振れ速度信号より前記補正手段の目標位置を算出するとともに、該目標位置と前記補正手段の現在位置との差分量を算出し、
前記切換手段は、前記振れ速度信号と前記差分量をパラメータとする関数が予め定められたしきい値より大きい値を示す場合は、前記第1駆動手段を選択しそうでない場合は前記第2駆動手段を選択することを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
The control means calculates a target position of the correction means from the shake speed signal, and calculates a difference amount between the target position and the current position of the correction means,
Said switching means, indicating greater than a threshold value function is determined in advance to the run-out speed signal and said difference amount parameter, selects the first drive means, otherwise the second image blur correction device according to any one of claims 1 or 2, characterized by selecting a drive means.
前記切換手段は、前記振れ速度信号と前記差分量から前記差分量が予め定められた許容差分量より小さくなるまでの所要時間を算出し、前記所要時間が予め定められた時間より大きい場合は、前記第1駆動手段を選択し、そうでない場合は前記第2駆動手段を選択することを特徴とする請求項3に記載の像振れ補正装置。 The switching means calculates a required time until the difference amount becomes smaller than a predetermined allowable difference amount from the deflection speed signal and the difference amount, and when the required time is larger than a predetermined time, 4. The image blur correction apparatus according to claim 3 , wherein the first driving unit is selected, and if not, the second driving unit is selected . 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を具備することを特徴とする撮像装置An image pickup apparatus comprising the image shake correction apparatus according to claim 1 . 振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力に基づいて、前記振れに起因する像振れを補正するために補正手段を移動させる駆動信号を生成する制御手段と、前記補正手段を移動させるためのモータと、前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記ロータ位置検出手段の出力に応じて前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第1駆動手段と、決められた時間間隔に従って前記モータのコイルへの通電状態を切り換える第2駆動手段とを備えた像振れ補正装置を制御する制御方法であって、
前記第1駆動手段と前記第2駆動手段を切り換える切換ステップを有し、
前記切換ステップでは、前記振れ検出手段からの振れ速度信号が予め定められたしきい値より大きい値を示す場合は、前記第1駆動手段を選択し、そうでない場合は前記第2駆動手段を選択することを特徴とする像振れ補正装置の制御方法
Based on the output of the shake detection means, a shake detection means for detecting shake, a control means for generating a drive signal for moving the correction means to correct image shake caused by the shake, and moving the correction means And a rotor position detecting means for detecting the rotor position of the motor, a first drive means for switching the energization state of the motor coil in accordance with the output of the rotor position detecting means, and a predetermined time A control method for controlling an image blur correction device comprising: a second drive unit that switches a current-carrying state of the motor coil according to an interval;
A switching step of switching between the first drive means and the second drive means;
In the switching step, if the shake speed signal from the shake detection means shows a value larger than a predetermined threshold value, the first drive means is selected, and if not, the second drive means is selected. And a control method for the image blur correction apparatus .
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